Определение производительности картофелесортировочной машины в условиях КФХ «Пламя» Амурской области | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 18 декабря, печатный экземпляр отправим 22 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Научный руководитель:

Рубрика: Сельское хозяйство

Опубликовано в Молодой учёный №18 (256) май 2019 г.

Дата публикации: 04.05.2019

Статья просмотрена: 50 раз

Библиографическое описание:

Петров, Д. А. Определение производительности картофелесортировочной машины в условиях КФХ «Пламя» Амурской области / Д. А. Петров. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 18 (256). — С. 171-175. — URL: https://moluch.ru/archive/256/58669/ (дата обращения: 08.12.2021).



Картофель является традиционным продуктом производства амурских аграриев. Площади посадок клубней в регионе ежегодно незначительно корректируются (табл. 1).

Таблица 1

Динамика посевных площадей картофеля вАмурской области [1, 5, 6]

Показатель

Период

2018 к 2016%

2016 год

2017 год

2018 год

га

%

га

%

га

%

Всего посевных площадей

20425

100

21123

100

21326

100

104,4

в том числе:

сельскохозяйственные организации

341

1,7

375

1,8

386

1,8

113,2

крестьянские (фермерские) хозяйства

1287

6,3

1597

7,6

1683

7,9

130,8

личные подсобные хозяйства

18797

92,0

19151

90,7

19257

90,3

102,4

Как показывает таблица 1, за рассматриваемый период времени общая площадь посадок картофеля в Амурской области увеличилась на 4,4 %. Основная часть земельного фонда, занятая корнеплодом, принадлежит личным подсобным хозяйствам — более 90 %. Но также необходимо отметить, что значительно увеличили площадь возделывания культуры крестьянские (фермерские) хозяйства — на 30,8 %. Рост площадей возделывания картофеля свидетельствует о рентабельности его производства. Если большинство личных подсобных хозяйств обеспечивают в первую очередь собственные нужды, то сельскохозяйственные организации и КФХ имеют основную цель реализовать урожай корнеплодов и получить прибыль, а их доля в севообороте значительно выросла.

Основной проблемой возделывания картофеля в хозяйствах является последующая переработка урожая и его хранение. Строительство соответствующих производственных корпусов для хранения, и переработки в личных подсобных хозяйствах и небольших крестьянских (фермерских) хозяйств является проблематичным ввиду значительных капитальных вложений.

Для послеуборочной переработки картофеля применяются картофелесортировочные машины, которые монтируются в картофелесортировочных пунктах. Машиностроительные предприятия предлагают машины для сортировки картофеля различных конструкций. Проведенный анализ наиболее распространенных машин в хозяйствах Приамурья показал, что для небольших аграрных товаропроизводителей (ЛПХ и небольших К(Ф)Х) наиболее приемлемым вариантом является сортировка клубней при помощи барабанных картофелесортировочных машин. Их стоимость значительно ниже, чем других комплексов, а также они являются достаточно простыми в эксплуатации, мобильными, не требуют производственного помещения и осуществляют работу с удовлетворительными качеством и производительностью.

Существует множество различных вариантов конструкций таких машин, в том числе изготовленных непосредственно в самих хозяйствах. Основной проблемой является отсутствие обоснования геометрических параметров конструкций. Единственным критерием, которому соответствует множество вариантов, является межпрутковое расстояние барабанов. Это связано с тем, что критерии фракций, на которые производители сортируют клубни, в большинстве случаев совпадают.

Распределение клубней по фракциям позволяет разделить полученный урожай по назначению: выделяют товарную, семенную и фуражную фракции, а также ту часть картофеля, которая пойдет на глубокую переработку (выделение крахмала и т. п.). Выделяют следующие основные фракции корнеплодов [3]:

  1. 40–60 грамм — мелкая фракция, предназначена для глубокой переработки, на корм животным и частично выделяют семенной материал;
  2. 60–80 грамм — средняя фракция, предназначена для выделения семенного материала и товарных клубней;
  3. 80–100 грамм — крупная фракция, основное назначение товарные клубни, частично выделяют семенной материал.

Границы фракций могут отклоняться от установленных не более чем на ±10 г, в каждой фракции допускается не более 10 % клубней других фракций, а поврежденных клубней — не более 1 % от исходного продукта.

Для совершенствования технологического процесса сортировки картофеля барабанной машиной нами была поставлена цель — обосновать угол наклона установки барабана, при котором обеспечивается выполнение агротехнических требований и достижение максимальной производительности процесса.

Поставленная цель достигалась путем теоретического исследования движения клубней картофеля по цилиндрическому барабану. Полученные теоретическим путем результаты сравнивались с экспериментальными показателями, полученными в ходе опытных исследований.

В ходе теоретических исследований были получены следующие зависимости.

Путь, проходимый клубнем крупной фракции по барабану картофелесортировочной машины определяется по зависимости [2]

где α — угол наклона барабана к опорной поверхности, º;

l — длина барабана, мм.

Скорость осевого перемещения клубня определялась по зависимости [2]

где — радиус барабана, м;

— число оборотов барабана, при котором клубень пройдет по всей его длине, м.

Производительность картофелесортировочной машины с барабанным рабочим органом определяли по формуле [2]

Где ψ — коэффициент разрыхления картофельного вороха;

— плотность вороха, кг/м3;

F — площадь сечения слоя вороха в барабанном рабочем органе машины для сортировки клубней картофеля, м2.

Для производственных испытаний в лаборатории ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ была изготовлена барабанная картофелесортировочная машина. Принцип работы изготовленной машины следующий (рисунок 1).

Барабан 1 картофелесортировочной машины монтируется на валу 2 и состоит из двух секций, отличающихся между собой межпрутковым расстоянием. Внутренний диаметр барабана составляет 800 мм. В первой секции указанный параметр составляет 30±3 мм, во второй — 45±5 мм. Исходный материал (урожай корнеплодов картофеля) загружается в приемный лоток 3, межпрутковое расстояние которого составляет 20±3 см, где происходит отделение механических примесей и особо мелких клубней. Далее картофель перемещается по секциям барабана, который вращается с угловой скоростью ω со скоростью 1,57 рад/с (15 об./мин). В первой секции происходит отделение мелкой фракции, во второй — средней. Крупная фракция выходит в тару на выходе из барабана.

Рис. 1. Технологическая схема устройства барабанной картофелесортировочной машины: 1 — барабан; 2 — вал; 3 — приемный лоток; 4 — роликовые подшипники

– исходный материал;

– механические примеси;

– мелкая фракция;

— средняя фракция;

– крупная фракция

В результате экспериментальных испытаний установлено, что при изменении угла наклона барабана качество сортировки картофеля по фракциям меняется. Причем стоит отметить, что при увеличении угла наличие других клубней в мелкой и средней фракциях сокращается, а в крупной — наоборот, увеличивается.

Зависимость нормы выработки сортировки картофеля от положения сепарирующего барабана представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Зависимость производительности установки от угла барабана

Сходимость теоретических и экспериментальных результатов довольно высокая. Наибольшая расходимость составляет около 7 %. При повышении угла наклона производительность картофелесортировочной машины возрастает. Однако при увеличении угла положения барабана свыше 10º рост нормы выработки замедляется. Таким образом, при изменении угла наклона с 6 до 10º производительность увеличилась на 0,41 т/час (29,1 %), а с 10 до 14º — на 0,19 т/час (10,4 %).

Вывод: Проведенные исследования картофелесортировочной машины барабанного типа показали, что агрегат обладает мобильностью, не требует высоких затрат и специальных навыков работников хозяйства. Тем самым он является наиболее подходящим для работы в условиях крестьянских (фермерских) и личных подсобных хозяйств — основных производителей картофеля в регионе. Наиболее оптимальным режимом является следующим: угловая скорость барабана 1,57 рад/с; угол наклона барабана 10º.

Литература:

  1. Амурский статистический ежегодник 2019: Статистический сборник/Амурстат.-Благовещенск, 2019. — 472с.
  2. Бочкарев, B. C. Барабанная сортировка картофеля для МТХ / B. C. Бочкарев//Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. — Том 1. — Пенза: РИО ПГСХА, 2011.- С.279 -281.
  3. Картофель [Текст] / Д. Шпаар., В. Иванюк., П. Шуманн., А.Постников и [др] Под ред. Д. Шпаара. — Мн., «ФУА информ», 1999. — 272 с.
  4. Средства механизации для производства и переработки с.-х. продукции в малых формах хозяйствования: Каталог / В. Ф. Федоренко, Д. С. Буклагин., Н. П. Мишуров., В. Я. Гастянин и [др]. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. — 280 с.
  5. Министерство сельского хозяйства Амурской области [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://agroamur.ru
  6. Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.gks.ru/
Основные термины (генерируются автоматически): картофелесортировочная машина, крупная фракция, клубень, мелкая фракция, семенной материал, хозяйство, барабанная картофелесортировочная машина, барабанный рабочий орган, глубокая переработка, исходный материал.


Похожие статьи

Перспективные направления снижения повреждений клубней на...

Разработка интенсификаторов активного типа рабочих сепарирующих органов картофелеуборочных машин зачастую приводит к увеличению повреждений картофеля [4, 5, 6, 7]. Данное снижение показателей особенно резко возрастает при уборке в сложных...

Совершенствование измельчающих рабочих органов машин по...

В статье дан анализ существующих конструкций измельчающих рабочих органов раздатчиков-измельчителей, а также предложено конструктивно-технологическое решение, позволяющее повысить качество измельчения корма при сбережении ресурсов.

Перспективные направления интенсификации подкапывающих...

Качество сепарации картофельного вороха на рабочих органах первичной и вторичной сепарации картофелеуборочных машин в первую очередь зависит от состояния поступающего клубненосного пласта.

Организационные особенности повышения эффективности уборки...

Исходное качество клубней зависит также от места хранения: в городе или в местах

Основная причина снижения качества продукции — это потери массы и качества семенного и

Прищепина Г. А. Технология хранения и переработки продукции растениеводства с основами...

Ресурсосберегающие технологии в производстве обесфторенного...

Число получаемых фракций материала определяется числом сит в грохоте, а крупность

При этом материал, прошедший и не прошедший через сито, называют соответственно верхним и

Таким образом, мелкая фракция, имеющая больший удельный вес по отношению к крупной...

Анализ технологий возделывания картофеля в сложных...

При движении машины камни собираются в бункер и вывозятся на край поля или

Колчин, Н.Н. Специальная техника для производства картофеля в хозяйствах малых форм / Н.Н. Колчин

Безносюк, Р.В. Совершенствование органа выносной сепарации картофелеуборочных машин...

Совершенствование организации перевозочного процесса...

Лесоматериалы — материалы из древесины, сохранившие её природную физическую структуру и химический состав, получаемые из поваленных деревьев, хлыстов и (или из их частей) путём поперечного и (или) продольного деления. Основные физические, химические и механические...

Машины для удаления пней и древесно-кустарниковой...

Роторный барабан является основным рабочим органом машины и представляет собой трубу

Предназначен для корчевки пней диаметром до 65 см и извлечения из грунта крупных валунов

4. Батищев, С. Н. Обоснование параметров ударных рабочих органов машин для...

Механизация уборки лука | Статья в журнале «Молодой ученый»

Разработка дополнительных рабочих органов лемешного плуга для совершенствования

лук, уборка лука, очистка, рабочий орган, энергосбережение, рабочая поверхность

Перспективные направления снижения повреждений клубней на прутковых элеваторах...

Похожие статьи

Перспективные направления снижения повреждений клубней на...

Разработка интенсификаторов активного типа рабочих сепарирующих органов картофелеуборочных машин зачастую приводит к увеличению повреждений картофеля [4, 5, 6, 7]. Данное снижение показателей особенно резко возрастает при уборке в сложных...

Совершенствование измельчающих рабочих органов машин по...

В статье дан анализ существующих конструкций измельчающих рабочих органов раздатчиков-измельчителей, а также предложено конструктивно-технологическое решение, позволяющее повысить качество измельчения корма при сбережении ресурсов.

Перспективные направления интенсификации подкапывающих...

Качество сепарации картофельного вороха на рабочих органах первичной и вторичной сепарации картофелеуборочных машин в первую очередь зависит от состояния поступающего клубненосного пласта.

Организационные особенности повышения эффективности уборки...

Исходное качество клубней зависит также от места хранения: в городе или в местах

Основная причина снижения качества продукции — это потери массы и качества семенного и

Прищепина Г. А. Технология хранения и переработки продукции растениеводства с основами...

Ресурсосберегающие технологии в производстве обесфторенного...

Число получаемых фракций материала определяется числом сит в грохоте, а крупность

При этом материал, прошедший и не прошедший через сито, называют соответственно верхним и

Таким образом, мелкая фракция, имеющая больший удельный вес по отношению к крупной...

Анализ технологий возделывания картофеля в сложных...

При движении машины камни собираются в бункер и вывозятся на край поля или

Колчин, Н.Н. Специальная техника для производства картофеля в хозяйствах малых форм / Н.Н. Колчин

Безносюк, Р.В. Совершенствование органа выносной сепарации картофелеуборочных машин...

Совершенствование организации перевозочного процесса...

Лесоматериалы — материалы из древесины, сохранившие её природную физическую структуру и химический состав, получаемые из поваленных деревьев, хлыстов и (или из их частей) путём поперечного и (или) продольного деления. Основные физические, химические и механические...

Машины для удаления пней и древесно-кустарниковой...

Роторный барабан является основным рабочим органом машины и представляет собой трубу

Предназначен для корчевки пней диаметром до 65 см и извлечения из грунта крупных валунов

4. Батищев, С. Н. Обоснование параметров ударных рабочих органов машин для...

Механизация уборки лука | Статья в журнале «Молодой ученый»

Разработка дополнительных рабочих органов лемешного плуга для совершенствования

лук, уборка лука, очистка, рабочий орган, энергосбережение, рабочая поверхность

Перспективные направления снижения повреждений клубней на прутковых элеваторах...

Задать вопрос